ในโรงงานอุตสาหกรรมและระบบบำบัดน้ำเสีย การจัดการตะกอน (Sludge Management) ถือเป็นหนึ่งในกระบวนการสำคัญที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของระบบโดยรวม เพราะตะกอนที่เกิดขึ้นจากกระบวนการบำบัดจำเป็นต้องได้รับการจัดเก็บ ตรวจสอบ และขนย้ายอย่างเหมาะสม
แต่ปัญหาที่หลายโรงงานต้องเผชิญคือ การตรวจสอบระดับตะกอนในถังพักยังคงอาศัยการเดินตรวจและวัดระดับด้วยวิธีการแบบเดิม ซึ่งอาจเกิดความคลาดเคลื่อน ตรวจสอบไม่ทันเวลา หรือไม่สามารถติดตามข้อมูลจากพื้นที่ห่างไกลได้อย่างต่อเนื่อง
แล้วถ้าสามารถตรวจสอบระดับตะกอนได้จากทุกที่ โดยไม่ต้องเดินทางไปตรวจถังด้วยตัวเองล่ะ?
นี่คือแนวคิดของ IIoT Radar Monitoring เทคโนโลยีที่นำเครื่องวัดระดับเรดาร์มาทำงานร่วมกับระบบ Industrial Internet of Things (IIoT) ส่งข้อมูลการวัดไปยัง Cloud Platform เพื่อให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถติดตามสถานะของถังตะกอนได้จากระยะไกล
กรณีศึกษาที่น่าสนใจเกิดขึ้นกับ Anglian Water หนึ่งในบริษัทผู้ให้บริการน้ำประปาและระบบบำบัดน้ำเสียรายใหญ่ของสหราชอาณาจักร ที่นำเทคโนโลยีเรดาร์จาก VEGA มาใช้ยกระดับการจัดการตะกอนในพื้นที่ห่างไกล
ทำไมการตรวจวัดระดับตะกอนจึงสำคัญต่อระบบบำบัดน้ำเสีย?
ก่อนอื่นต้องเข้าใจก่อนว่า Sludge หรือ ตะกอน เป็นวัสดุที่เกิดขึ้นจากกระบวนการบำบัดน้ำเสีย ซึ่งต้องผ่านกระบวนการจัดการเพิ่มเติม เช่น การทำให้ตะกอนเข้มข้นขึ้น (Sludge Thickening) และการขนย้ายไปยังขั้นตอนการจัดการหรือใช้ประโยชน์ต่อไป
ในกรณีของ Anglian Water บริษัทมีเป้าหมายระยะยาวในการนำตะกอนมาผลิตเป็นปุ๋ย จึงจำเป็นต้องมีระบบตรวจวัดระดับตะกอนที่แม่นยำและเชื่อถือได้ เพื่อช่วยให้การจัดการกระบวนการต่าง ๆ เป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ แต่เดิมการตรวจสอบระดับตะกอนในถังพัก (Sludge Holding Tanks) ใช้วิธีการตรวจวัดด้วยแรงงานคนเป็นหลัก ซึ่งแม้ว่าจะสามารถใช้งานได้ แต่ก็มีข้อจำกัดหลายประการ
1. ข้อมูลไม่สม่ำเสมอ การตรวจสอบด้วยคนอาจทำให้ช่วงเวลาในการเก็บข้อมูลไม่ต่อเนื่อง ส่งผลให้ผู้ปฏิบัติงานไม่สามารถเห็นการเปลี่ยนแปลงของระดับตะกอนได้ตลอดเวลา
2. เก็บตะกอนไม่ทันเวลาที่เหมาะสม หากตรวจสอบระดับตะกอนไม่ทันเวลา อาจเกิดปัญหาการนัดหมายหรือวางแผนขนย้ายตะกอนผิดพลาด ส่งผลกระทบต่อกำหนดการทำ Sludge Thickening
3. กระบวนการทำงานขาดความต่อเนื่อง เมื่อไม่มีข้อมูลระดับตะกอนที่แม่นยำ ผู้ปฏิบัติงานอาจต้องแก้ไขปัญหาเฉพาะหน้าแทนการวางแผนล่วงหน้า ทำให้เกิดการหยุดชะงักและเพิ่มภาระงานในการปฏิบัติงาน
ปัญหาเหล่านี้ทำให้ Anglian Water มองหาเทคโนโลยีที่สามารถตรวจวัดระดับตะกอนได้อย่างต่อเนื่อง และส่งข้อมูลจากพื้นที่ปฏิบัติงานไปยังศูนย์กลางได้โดยไม่จำเป็นต้องเดินทางไปตรวจสอบทุกครั้ง
IIoT Radar คืออะไร? ทำไมจึงช่วยให้การ Monitoring ฉลาดขึ้น?
IIoT Radar คือการนำเทคโนโลยีเรดาร์ตรวจวัดระดับ (Radar Level Measurement) มาทำงานร่วมกับระบบ Industrial Internet of Things หรือ IIoT เพื่อให้สามารถตรวจวัดระดับวัสดุและส่งข้อมูลไปยังระบบออนไลน์ได้
หลักการทำงานของ Radar Level Sensor คือ การส่งคลื่นเรดาร์ไปยังพื้นผิวของวัสดุภายในถัง จากนั้นรับสัญญาณที่สะท้อนกลับมาเพื่อคำนวณระยะทางและระดับของวัสดุ จุดเด่นคือเป็นการตรวจวัดแบบไม่สัมผัส (Non-contact Measurement) ทำให้ไม่จำเป็นต้องให้เซนเซอร์สัมผัสกับตะกอนโดยตรง เมื่อเชื่อมต่อกับระบบ IIoT ข้อมูลที่ได้จากการตรวจวัดจะสามารถส่งต่อไปยัง Cloud Platform เพื่อแสดงผลให้ผู้ปฏิบัติงานตรวจสอบได้จากระยะไกล
3 ความสามารถสำคัญของ IIoT Radar
1. ตรวจวัดระดับได้อย่างต่อเนื่อง Radar Sensor สามารถตรวจวัดระดับตะกอนภายในถังได้โดยไม่ต้องอาศัยการเดินตรวจด้วยคนเป็นหลัก ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานมีข้อมูลสำหรับติดตามการเปลี่ยนแปลงของระดับตะกอนอย่างสม่ำเสมอ
2. ส่งข้อมูลไปยัง Cloud ได้โดยตรง ข้อมูลจากเซนเซอร์สามารถส่งไปยังแพลตฟอร์ม Cloud เพื่อแสดงผลและติดตามสถานะของถังจากระยะไกล ช่วยให้ทีมงานเข้าถึงข้อมูลได้จากสถานที่ต่าง ๆ
3. ลดความจำเป็นในการติดตั้งระบบโครงสร้างพื้นฐานขนาดใหญ่ อุปกรณ์ IIoT Radar บางรุ่นใช้พลังงานจากแบตเตอรี่และมีระบบสื่อสารในตัว จึงช่วยลดความจำเป็นในการเดินสายไฟหรือจัดเตรียมโครงสร้างพื้นฐานเพิ่มเติมในทุกจุดติดตั้ง
VEGA VEGAPULS Air 41 และ Air 42 ตัวช่วยตรวจวัดระดับตะกอนจากระยะไกล
จากปัญหาการตรวจวัดระดับตะกอนแบบเดิม Anglian Water เลือกใช้เครื่องวัดระดับเรดาร์จาก VEGA ในตระกูล VEGAPULS Air โดยมี 2 รุ่นหลัก ได้แก่
- VEGAPULS Air 41
- VEGAPULS Air 42
อุปกรณ์ทั้งสองรุ่นถูกนำไปติดตั้งไว้บนขายึดเหนือถังพักตะกอน เพื่อใช้ตรวจวัดระดับวัสดุภายในถังโดยไม่ต้องสัมผัสกับตะกอนโดยตรง ข้อมูลจาก VEGA ระบุว่า อุปกรณ์ทั้งสองรุ่นออกแบบมาสำหรับระยะการวัดประมาณ 1–5 เมตร และสามารถทำงานได้ในพื้นที่กลางแจ้ง รวมถึงสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิแวดล้อมหรืออุณหภูมิในกระบวนการสูงขึ้นเล็กน้อย
อีกหนึ่งความแตกต่างที่สำคัญคือ ในพื้นที่ที่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ที่ได้รับการรับรอง ATEX ซึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้งานในพื้นที่ที่อาจเกิดบรรยากาศระเบิด VEGAPULS Air 42 เป็นรุ่นที่ทีมงาน Anglian Water เลือกใช้สำหรับพื้นที่ดังกล่าว
นอกจากนี้ เซนเซอร์ยังสามารถทำงานในพื้นที่ห่างไกลที่มีสัญญาณโทรศัพท์มือถือไม่แรง และมีโครงสร้างพื้นฐานหน้างานจำกัดได้ โดยยังคงส่งข้อมูลการตรวจวัดได้อย่างสม่ำเสมอ
จาก Sensor สู่ Cloud เปลี่ยนข้อมูลหน้างานให้เป็นข้อมูลที่ตัดสินใจได้
สิ่งที่ทำให้ระบบนี้แตกต่างจากการใช้เครื่องวัดระดับทั่วไป คือความสามารถในการส่งข้อมูลจากหน้างานไปยังระบบ Cloud โดยตรง ลองนึกภาพว่าบริษัทมีถังพักตะกอนหลายแห่งกระจายอยู่ในพื้นที่ห่างไกล หากยังใช้วิธีเดินทางไปตรวจสอบระดับตะกอนด้วยตัวเองทุกครั้ง ทีมงานจะต้องเสียทั้งเวลาและทรัพยากรในการเดินทาง แต่เมื่อมีระบบ IIoT Radar ข้อมูลระดับตะกอนจะถูกส่งไปยังแพลตฟอร์ม Cloud ทำให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถมองเห็นข้อมูลจากหลายพื้นที่ผ่านระบบออนไลน์ได้
ประโยชน์ที่เกิดขึ้น ได้แก่
- Remote Monitoring: ตรวจสอบระดับตะกอนจากระยะไกลโดยไม่ต้องเดินทางไปยังทุกจุดติดตั้ง
- Data Visibility: มองเห็นข้อมูลระดับตะกอนจากพื้นที่ต่าง ๆ ผ่านแพลตฟอร์มกลาง
- Better Planning: นำข้อมูลมาใช้วางแผนการขนย้ายและจัดการตะกอนได้เหมาะสมยิ่งขึ้น
- Operational Efficiency: ลดภาระการตรวจสอบด้วยคน และลดปัญหาการทำงานที่ต้องแก้ไขเฉพาะหน้า
อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญคือระบบนี้ไม่ได้เป็นเพียงการนำข้อมูลขึ้น Cloud เท่านั้น แต่เป็นการทำให้ข้อมูลจากหน้างานสามารถนำไปใช้วางแผนการปฏิบัติงานได้จริง
ติดตั้งง่าย ขยายระบบได้ ไม่ต้องลงทุนโครงสร้างพื้นฐานจำนวนมาก
อีกหนึ่งความท้าทายของการติดตั้งระบบ Monitoring ในพื้นที่ห่างไกล คือการเตรียมโครงสร้างพื้นฐาน ไม่ว่าจะเป็นระบบไฟฟ้า สายสัญญาณ หรือระบบสื่อสาร
แต่ VEGAPULS Air เป็นอุปกรณ์ IIoT ที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ จึงไม่จำเป็นต้องลงทุนติดตั้งโครงสร้างพื้นฐานขนาดใหญ่ในทุกจุดของถังพักตะกอน
ในกรณีของ Anglian Water การนำระบบดังกล่าวมาใช้งานเริ่มต้นจากการทดสอบนำร่อง (Pilot Trials) ในปี 2022 และ 2023 ก่อนจะเริ่มขยายการติดตั้งในวงกว้างตั้งแต่เดือนเมษายน 2024 เป็นต้นมา การติดตั้งดำเนินไปได้อย่างราบรื่น โดยมีการฝึกอบรมทีมงานหน้างานร่วมกับการใช้ VEGA Tools App เพื่อช่วยแนะนำขั้นตอนการตั้งค่าอุปกรณ์ รวมถึงการสำรองและกู้คืนข้อมูลสำคัญของเซนเซอร์
ทีมงานยังให้ความเห็นว่า แอปพลิเคชันมีหน้าตาการใช้งานที่เข้าใจง่าย และช่วยให้การติดตั้งระบบเป็นไปอย่างสะดวกมากขึ้น
ผลลัพธ์ที่ได้คือ Anglian Water สามารถขยายระบบตรวจวัดไปยังพื้นที่ต่าง ๆ ได้อย่างรวดเร็วและคุ้มค่า พร้อมลดผลกระทบต่อการดำเนินงานระหว่างการติดตั้ง
ผลลัพธ์จากการใช้งานจริง ยกระดับการจัดการตะกอนให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น
การนำเทคโนโลยี Radar Level Sensor มาใช้ ทำให้ Anglian Water สามารถมองเห็นข้อมูลและควบคุมการจัดการตะกอนในเครือข่ายพื้นที่ปฏิบัติงานได้ดียิ่งขึ้น
ประโยชน์สำคัญที่เกิดขึ้น ได้แก่
1. วางแผนการจัดเก็บและขนย้ายตะกอนได้แม่นยำขึ้น เมื่อมีข้อมูลระดับตะกอนอย่างต่อเนื่อง ทีมงานสามารถนำข้อมูลไปใช้ประกอบการวางแผนการทำให้ตะกอนเข้มข้นและกำหนดรอบการขนย้ายได้เหมาะสมขึ้น
2. ลดความสูญเสียจากการทำงานแบบ Reactive แทนที่จะรอให้เกิดปัญหาแล้วจึงเข้าไปตรวจสอบ ทีมงานสามารถติดตามข้อมูลจากระยะไกลและเตรียมการล่วงหน้าได้
3. เพิ่มประสิทธิภาพการบริหารจัดการพื้นที่ห่างไกล การเชื่อมต่อข้อมูลผ่าน Cloud ช่วยให้ทีมงานสามารถตรวจสอบสถานะของถังพักตะกอนจากส่วนกลางได้สะดวกขึ้น
4. สนับสนุนเป้าหมายการเปลี่ยนของเสียให้เกิดมูลค่า การมีข้อมูลที่แม่นยำและเชื่อถือได้เป็นส่วนสำคัญในการจัดการตะกอนอย่างมีประสิทธิภาพ และสนับสนุนเป้าหมายระยะยาวของบริษัทในการนำตะกอนไปผลิตเป็นปุ๋ย
สรุป: Smart Monitoring ไม่ใช่แค่การดูข้อมูลออนไลน์ แต่คือการบริหารจัดการโรงงานด้วยข้อมูลจริง
กรณีศึกษาของ Anglian Water แสดงให้เห็นว่า การนำเทคโนโลยี IIoT Radar เข้ามาใช้ในระบบบำบัดน้ำเสีย สามารถช่วยเปลี่ยนวิธีการทำงานจากการตรวจสอบด้วยคนไปสู่การติดตามข้อมูลผ่านระบบออนไลน์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
โดยเฉพาะในพื้นที่ที่อยู่ห่างไกลหรือมีข้อจำกัดด้านโครงสร้างพื้นฐาน การเลือกใช้เซนเซอร์ที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่และสามารถส่งข้อมูลไปยัง Cloud ได้โดยตรง ถือเป็นอีกหนึ่งแนวทางที่ช่วยให้การติดตั้งและขยายระบบ Monitoring ทำได้ง่ายขึ้น เพราะในยุคที่อุตสาหกรรมกำลังมุ่งสู่ Smart Factory และ Digital Transformation การมีข้อมูลที่ถูกต้อง เข้าถึงได้ และนำไปใช้ตัดสินใจได้จริง คือหัวใจสำคัญของการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน
และนี่คืออีกหนึ่งตัวอย่างของการนำเทคโนโลยี IIoT มาช่วยเปลี่ยนการจัดการของเสีย ให้กลายเป็นกระบวนการที่ควบคุมได้และสร้างมูลค่าได้มากขึ้น
าน Industrial Insider ขอขอบพระคุณ บริษัท เวการ์ อินสตรูเมนท์ (ประเทศไทย) จำกัด (VEGA INSTRUMENT (THAILAND) CO., LTD.) เป็นอย่างสูง สำหรับการสนับสนุนบทความคุณภาพในครั้งนี้
การสนับสนุนจากท่านมีส่วนสำคัญยิ่งในการส่งเสริมบทความที่ส่งมอบความรู้ เทคโนโลยีด้านเครื่องมือวัด (Measurement Technology) และโซลูชันเพื่ออุตสาหกรรม ให้เข้าถึงกลุ่มผู้ใช้อาน สื่อ และผู้ประกอบการในวงการอุตสาหกรรมไทยได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ทีมงานหวังเป็นอย่างยิ่งว่าจะได้มีโอกาสร่วมมือและนำเสนอเรื่องราว เทคโนโลยีอันเป็นประโยชน์เช่นนี้ร่วมกันอีกในอนาคตครับ
Industrial Insider | เจาะลึกเทคโนโลยี อุตสาหกรรม และนวัตกรรม เพื่อคนทำงานตัวจริง
Website: www.naichangmashare.com
Facebook: https://www.facebook.com/naichangmashare/
Blockdit : https://www.blockdit.com/naichangmashare
Instragram: https://www.instagram.com/naichangmashare/
Twitter: https://twitter.com/naichangmashare
Youtube: https://www.youtube.com/@naichangmashare
#VEGA #Instrument #Level #Transmitter #HomeofValue
